[發明專利]一種用于高效臭氧合成的可堆疊集成板式單元模塊、臭氧發生器

在審

• 申請號: 201810578140.5
• 申請日: 2018-06-05
• 公開（公告）號: CN108529567A
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發明（設計）人: 朱斌;李猛;朱益民;王寧會;李鐵;唐曉佳
• 申請（專利權）人: 大連海事大學;大連懋源技術有限公司
• 主分類號: C01B13/11
• 分類號: C01B13/11
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 唐楠;李洪福

本發明公開了一種用于高效臭氧合成的可堆疊集成板式單元模塊、臭氧發生器，所述模塊包括密封板件Ⅰ和密封板件Ⅱ，所述密封板件Ⅰ的下表面具有封裝放電單元的凹槽Ⅰ，所述密封板件Ⅱ的上表面具有與所述凹槽Ⅰ相匹配的凹槽Ⅱ，所述密封板件Ⅰ和所述密封板件Ⅱ通過所述凹槽Ⅰ和所述凹槽Ⅱ的槽壁頂部貼合緊密組裝為一體，所述凹槽Ⅰ和所述凹槽Ⅱ所圍空間內設有放電單元。本發明構建了多個放電間隙，可在相同的條件下使得混合放電/體相放電于多個放電間隙內同時發生，顯著地擴大了放電等離子體區，增加了氧分子與活性物種的有效碰撞幾率，促進了臭氧的合成。

技術領域

本發明屬于非熱放電臭氧發生技術領域，尤其涉及一種用于高效臭氧合成的可堆疊集成板式單元模塊、臭氧發生器。

背景技術

臭氧具有強氧化性，可以快速地對污染物進行處理，且其反應后為氧氣，無二次污染，因而被廣泛地應用于多個領域，如環境工程、化工、醫療衛生等以及與人類日常生活息息相關的室內空氣凈化、食品保鮮、美容業、養殖業等。

介質阻擋放電是目前最為常用的臭氧合成技術。其臭氧合成主要源自氧分子與非熱等離子體區中活性物種(如高能電子、離子、自由基和激發態分子等)發生的一系列碰撞反應。因此，在放電過程中獲得較大的等離子體區面積可顯著地提高臭氧合成。雖然加大反應器的尺寸可有效增大等離子體區的面積，但這也勢必使反應器的起始電壓升高，降低了反應器的整體能效。特別地，對于基于陶瓷介質的板式臭氧發生器而言，限于陶瓷介質的易碎性以及當前的加工工藝，若要獲得大尺寸的陶瓷介質層，必須加大介質的厚度，而這又導致放電過程中的熱損失增加，臭氧的熱分解加劇，使得臭氧的合成效率進一步降低。

發明內容

鑒于現已有技術存在的不足，本發明提供了一種用于高效臭氧合成的可堆疊集成板式單元模塊、臭氧發生器，該模塊可在較小的介質層尺寸下通過構建多重混合放電或多重體相放電進而獲得多個放電間隙，這顯著擴大了等離子體區域，延長了氧分子與活性物種的碰撞反應時間，同時連續的氣體進氣方式也使得等離子體區域中的臭氧合成反應表現出明顯的協同效應，從而加速臭氧合成反應的有效進程，提高了臭氧濃度及產率。再者，較小的介質層尺寸也降低了超薄介質層的加工難度及易碎率，有效降低了放電過程中的介質損耗，提高了能量的利用效率。同時，對模塊的外加水冷設計也有效抑制了臭氧的熱分解，進一步提高了臭氧合成效率。本發明采用的技術手段如下：

一種用于高效臭氧合成的可堆疊集成板式單元模塊，包括密封板件Ⅰ和密封板件Ⅱ，所述密封板件Ⅰ的下表面具有封裝放電單元的凹槽Ⅰ，所述密封板件Ⅱ的上表面具有與所述凹槽Ⅰ相匹配的凹槽Ⅱ，所述密封板件Ⅰ和所述密封板件Ⅱ通過所述凹槽Ⅰ和所述凹槽Ⅱ的槽壁頂部貼合緊密組裝為一體，所述凹槽Ⅰ和所述凹槽Ⅱ所圍空間內設有放電單元；

所述密封板件Ⅰ的上表面設有兩個與所述凹槽Ⅰ連通的通槽Ⅰ且設有與所述凹槽Ⅰ連通的出氣孔，兩個所述通槽Ⅰ之間通過連接孔Ⅰ連通，所述密封板件Ⅰ的一側側壁設有分別與兩個所述通槽Ⅰ連通的進水孔Ⅰ和出水孔Ⅰ，所述密封板件Ⅰ的上表面還設有密封兩個所述通槽Ⅰ的外擋板Ⅰ；

所述密封板件Ⅱ的下表面設有兩個與所述凹槽Ⅱ連通且與所述通槽Ⅰ相對應的通槽Ⅱ，還設有與所述凹槽Ⅱ連通且與所述出氣孔相對應的進氣孔，兩個所述通槽Ⅱ之間通過連接孔Ⅱ連通，與所述進水孔Ⅰ和所述出水孔Ⅰ相對應的所述密封板件Ⅱ的側壁設有分別與兩個所述通槽Ⅱ連通的進水孔Ⅱ和出水孔Ⅱ，所述密封板件Ⅱ的下表面還設有密封兩個所述通槽Ⅱ的外擋板Ⅱ；

所述出氣孔通過所述放電單元與所述進氣孔連通；

所述放電單元與電源連接。